Добавить в закладки
Статьи

Способы бурения скважин на воду: обзор существующих вариантов инженерной гидрогеологии

X

Потребность в воде человек ощущает ровно столько, сколько он существует. Еще издавна одним из основных источников ее добычи были, пусть и примитивные, но скважины, которые сейчас уже формируются с применением новейших технологий. Следовательно, и способы бурения скважин сейчас намного отличаются от прежних методов.

До сегодняшнего времени скважины не потеряли своей актуальности, и по сей день они остаются незаменимыми атрибутами частных владений земли.

Процесс забоя скважины для добычи питьевой воды на загородном участке.

Процесс забоя скважины для добычи питьевой воды на загородном участке.

Объясняется это тем, что в некотором плане скважины намного выгоднее использовать на своем участке, поскольку у них, в отличие от центрального водоснабжения, имеются такие преимущества, как:

  1. Возможность не зависеть от централизованной системы водопровода, следовательно, от ее аварий.
  2. При помощи скважины можно добраться до самых глубоких недр, где располагается артезианская вода, которая считается идеально чистой и полезной. Другими словами, качество питьевой воды во много раз выше, чем в водопроводе.
  3. Скважина позволяет при помощи выбора определенной ее глубины, а также подбора насосного оборудования, своими руками регулировать количество поступаемой воды в дом и на участок в целом.

Еще до начала создания данного источника воды на своем участке очень важно правильно подобрать способ бурения скважин. При этом факторов, влияющих на предпочтение того или иного метода, немало. Это и различные геологические условия, и показатель глубины залегания водоносных слоев, и выбор ресурса для водозабора.



Схематическое изображение скважины на песок.

Схематическое изображение скважины на песок.

Обратите внимание! Выбор метода бурения источника для добычи воды будет также зависеть и от ее вида, и от непосредственного предназначения. Существуют два основных типа: фильтровые или песчаные (глубина составляет до 35 м, а дебит – до 1 куб. м/час), глубокие на «известняк» или артезианские (глубина может достигать более 100 м, а дебет составляет до 100 куб. м/час).

Формирование скважин может происходить как механическими, так и ручными способами. Также такие методы подразделяются и по своей направленности.

Словом, благодаря появлению новейших технологий, выбрать есть из чего, и сейчас каждый владелец участка без труда может подобрать для себя оптимальный вариант и по стоимости, и по времени изготовления, и по предназначению, и по другим необходимым параметрам.

Обратите внимание! Ручной метод бурения, для которого не нужна дорогостоящая техника, применяется в основном для создания скважин с небольшой глубиной. Механический способ бурения требует привлечения дорогостоящей тяжелой техники и особого оборудования. Данный способ применяется для забоя артезианских источников, так как он позволяет достигнуть заглубленных водоносных горизонтов.

На схеме показано, на какое расстояние должны заглубляться различные скважины.

На схеме показано, на какое расстояние должны заглубляться различные скважины.

Для того чтобы не нарваться на непорядочного подрядчика, следует еще до обращения в компанию, предоставляющую услуги по забою скважин, самостоятельно изучить как методы бурения, так и их особенности. Ведь, обладая такой информацией, вероятность того, что хозяина участка какая-либо недобросовестная фирма обманет, предложив неподходящий способ, цена которого, кстати, еще будет и завышена, практически сводится к нулю.

Механические методы бурения водоносных скважин

Устройство артезианской скважины.

Устройство артезианской скважины.

Механическое бурение производится при помощи применения насадок, сделанных из твердых сплавов. Их располагают на буровом снаряде. Также для этого понадобится тяжелая техника.

Скважинам, выполненным данным путем, свойственна высокая производительность и отличное качество воды. Такая категория способа бурения источников для добычи воды в свою очередь подразделяется на подтипы.

Так, к механическим методам можно отнести следующие основные 3 вида, которые применяются в современной инженерной гидрогеологии:

  • механический роторный подтип;
  • колонковый подтип;
  • шнековый подтип.

Особенности колонкового способа

Фото алмазной коронки.

Фото алмазной коронки.

Колонковое бурение скважин считается неплохим эффективным вариантом из категории механического способа, при котором выработанный грунт представляет собой целостный стержень под названием «керн». Данный метод целесообразно применять для забоя скважин с большим показателем глубины (до 1000 м) на участках, где преобладают скальные породы.

Технология колонкового бурения скважин выполняется путем вращения бурового снаряда, у которого имеется высокопрочная насадка, имеющая вид алмазной коронки.

Помимо этих достоинств у такого метода есть еще несколько немаловажных плюсов:

  • отличная скорость проходимости бура;
  • колонковым буровым установкам свойственна компактность и хорошая маневренность;
  • за счет того, что разрушение породы происходит не сплошным методом забоя, а кольцевым способом, повышается КПД бурения.

Обратите внимание! В основном колонковый тип применяется с промывкой. Для этого разрушенная порода, расположенная снаружи колонковой трубы, выносится на поверхность либо водой, либо глинистым раствором, который подается под высоким давлением. Промывка раствором позволяет в неустойчивых грунтах укрепить стенки скважины.

К минусам данного метода можно отнести то, что при помощи него возможно делать скважины только с небольшим (до 15-16 см) диаметром. Также при их формировании именно таким путем износ буровых коронок происходит довольно-таки быстро.

Обратите внимание! Стоимость скважины, которая планируется создаваться при помощи колонкового метода (цена проходки 1 м.п. варьируется в диапазоне от 400 до 600 руб.), будет напрямую зависеть от глубины забоя и сложности породы на участке.

Особенности механического роторного способа

Фото механического роторного метода.

Фото механического роторного метода.

Технология роторного бурения скважин включает в себя применение долота, которое закрепляется на буровом снаряде, способного выполнять вращение. Он в свою очередь приводится в действие при помощи специально встроенного приспособления под названием «ротор».

Данный метод бурения считается одним из самых производительных, так как позволяет достигать глубинных водоносных горизонтов, где располагается чистейшая вода без различных соединений, в том числе и железа. Также бурение скважин роторным способом позволяет достигнуть высокого стабильного дебита источника практически на любых грунтах.

Пожалуй, к недостаткам такого метода можно отнести высокий расход и глины, и воды, которые нужны для изготовления промывочной смеси, а также то, что при непосредственно самой промывке ствола происходит попадание элементов глины в водоносный горизонт. Все это, конечно же, делает этот способ формирования скважины более трудоемким.

Долото при механическом роторном методе обязательно следует охлаждать при помощи воды.

Долото при механическом роторном методе обязательно следует охлаждать при помощи воды.

Кроме того, в зимнее время возникают определенные сложности при выборе данного способа. Это объяснимо тем, что в этом случае понадобится подогревать промывочную смесь, что сделать в таких объемах совсем непросто.

Обратите внимание! При формировании скважин механическим роторным методом цена проходки 1 м. п. будет составлять примерно 2 тыс. руб.

Особенности шнекового способа

Устройство инструмента для шнекового бурения.

Устройство инструмента для шнекового бурения.

Такой метод считается самым оптимальным для создания неглубоких источников на участках, где располагаются сыпучие грунты. С использованием шнекового варианта бурения, работы по формированию скважины для добычи питьевой воды выполняются достаточно быстро.

Причем, данный способ не требует найма высококвалифицированных рабочих и использования тяжелой специальной техники. Вот почему его зачастую выбирают для создания водоносных источников именно в частном земельном владении.

Все работы таким типом бурения выполняются с применением шнека. Это приспособление представляет собой стержень с лопастями и резцами. При помощи этих элементов и происходит удаление пород из скважинного канала.

Буровая установка для шнекового метода.

Буровая установка для шнекового метода.

У шнекового метода есть дополнительные следующие преимущества:

  • обеспечение большой механической скорости;
  • в процессе работ очистка забоя скважины происходит непрерывно, то есть параллельно процессу разрушения пород;
  • есть возможность одновременно с бурением проделывать и укладывать стенки скважины из бетона или стали, которые необходимы для удержания породы в целях предотвращения ее обрушения.

Ручные методы бурения водоносных скважин

Особенности абиссинского метода

Устройство абиссинского колодца.

Устройство абиссинского колодца.

Данный метод формирования источника воды является самым простым из всех существующих. Его технология заключается в забое в грунт стержня из стали с остро заточенным наконечником. Диаметр этого приспособления, как правило, не превышает 3-4 см, поэтому такой способ в народе еще называют «бурение иглой».

Наряду с такими плюсами, как возможность бурения данного типа скважины своими руками, а также использование отверстий в стержне в качестве обсадной трубы, у абиссинского метода есть немало следующих минусов:

  1. Ограниченная глубина скважины. Этот показатель не должен превышать 7-8 м.
  2. В случае, когда точно не известно в каком месте на участке залегает вода, можно всю его площадь «изрешетить» отверстиями, при этом, так и не достигнув желаемого результата.
  3. Небольшой диаметр такой скважины не позволяет использовать погружной насос, из-за чего единственным вариантом остается применение поверхностного прибора, который не способен обеспечить хороший напор в системе водоснабжения дома.

Особенности ударно-канатного метода

Установка для ударно-канатного метода.

Установка для ударно-канатного метода.

Ударно-канатный способ довольно популярен как среди небольших компаний, занимающихся забоем скважин, так и среди частных землевладельцев, поскольку осуществить таким путем данное мероприятие можно при помощи простейшей техники. Для этого понадобится наличие лебедки, треноги и забивного «стакана» c острой кромкой, который должен иметь вид полой трубы.

Технология создания скважины таким методом заключается в подвешивании трубы (стакана) посредством троса к треноге и в резком ее опускании и поднятии при помощи лебедки. При этом труба будет забиваться землей из канала, поэтому «стакан» периодически понадобится очищать.

Такое бурение эффективно в том случае, когда на участке располагается мягкий и вязкий грунт. Если же он сухой и сыпучий, то почва не сможет задержаться в «стакане», поэтому вместо него целесообразней использовать желонку, которая сможет захватить землю из устья скважины, а затем доставить ее на поверхность.

Как стало понятно, такой тип бурения является трудоемким и затяжным. Однако при помощи него есть возможность создания довольно-таки качественного канала для скважины, конечно, при условии, что будет соблюдена технологическая инструкция.

Особенности ручного роторного метода

Фото процесса бурения водоносного источника при помощи ручного ротора.

Фото процесса бурения водоносного источника при помощи ручного ротора.

Ручное роторное бурение скважин также относится к простым способам, так как при этом для формирования канала применяется обычный бур в виде огромного сверла. В отличие от механического роторного метода, бур в данном случае приводится в действие не специальным механизмом, а с помощью человеческих усилий. Такой вариант бурения эффективен при создании скважин на участках с суглинистыми и гравийными почвами.

Когда же на нем присутствует сыпучий грунт, то скважина данным методом забивается с применением бура-ложки. Это приспособление состоит из цилиндра со спиралеобразными отверстиями. Следует учесть, что данный метод является трудоемким и долгим мероприятием.

Методы бурения водоносных скважин по направленности

Методы бурения скважин отличаются не только по характеру разрушения почв и по применению различных приспособлений. Также они подразделяются и по направленности.

Так, существует бурение горизонтальных и наклонно направленных скважин (ГНБ и ННБ). К таким методам относятся все варианты формирования скважин, стволы которых имеют, пусть даже небольшие, отклонения от вертикали.

Причем, в некоторых случаях наклонное бурение скважин является единственным способом для достижения поставленной задачи.

К примеру, такие методы создания скважин будут актуальны в следующих условиях:

  • на плавунах;
  • в скальных породах;
  • в лесопарковой зоне;
  • в густо застроенных районах;
  • на участках где требуется бурение под дорогой;
  • в местах, где проложены высоковольтные линии электропередач и другие магистрали.

Кроме того, такие методы позволяют создавать дополнительные каналы в уже существующей скважине, а также прокладывать подземные коммуникации без использования траншей. Самым популярным методом бестраншейного строительства являются пилотные скважины, формирование которых осуществляется при помощи буровой головки со встроенным излучателем, с имеющимся скосом в передней части.

На фото показано, как происходит формирование пилотной скважины.

На фото показано, как происходит формирование пилотной скважины.

Поскольку горизонтальные и наклонно направленные скважины формируются с применением специального оборудования только квалифицированными специалистами, следовательно, эти методы очень дорогостоящие, поэтому в частном землевладении ГНБ и ННБ применяется довольно редко. Исключение составляют случаи, когда без данных способов обойтись невозможно.

Обратите внимание! ГНБ и ННБ требуют точных расчетов, поэтому если необходим забой скважины именно одним из данных вариантов, следует обращаться только к проверенным подрядчикам.

Заключение

Конечно, ручные способы формирования скважин наиболее экономичные, однако следует учесть, что все же при помощи современных методов механизации можно бурить глубокие источники, которые позволят получить более высокое качество воды и добиться хорошего дебита на несколько десятилетий. Видео в этой статье поможет вам более детально разобраться в этом, важном для многих землевладельцев, вопросе.

загрузка...
Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Опубликовано: 21.10.2014


Остались вопросы? Задайте их в нашей группе вконтакте




Please leave this field empty.

Задайте вопрос эксперту

Обязательно приложите ФОТОГРАФИЮ проблемы! Чем яснее проблема - тем проще ответить эксперту









Удалить

Удалить

Удалить

Удалить

Добавить файл

Ответ эксперта придет вам на почту. Обычно время ответа от 30 минут до 2 суток